ഗിയർബോക്സുകൾ പലവിധം, നിങ്ങളുടെ കാറിൽ ഏതാണ് ?

gear-shift
Gear
SHARE

ഗിയറും ക്ലച്ചും ചേട്ടാനിയന്മാരെപ്പോലെയാണ്. പരസ്പരം ബന്ധപ്പെട്ടാണു പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. ക്ലച്ച് ചവിട്ടി ഗിയർ വലിച്ചിടുന്ന കാലത്തുനിന്നു ഓട്ടമാറ്റിക് യുഗത്തിലെത്തിയിട്ട് കുറച്ചു വർഷങ്ങളായി. ചക്രങ്ങളെ മുന്നോട്ടുനയിക്കുന്ന ഗിയർ ട്രാൻസ്മിഷൻ വാഹനങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കാൻ തുടങ്ങിയിട്ട് ഒന്നേകാൽ നൂറ്റാണ്ടായി.

ആന്തരിക ദഹന (ഇന്റേണൽ കംപസ്റ്റ്യൻ) എൻജിനുള്ള കാറുകൾക്ക് ചക്രങ്ങൾ കറങ്ങാനുള്ള ശക്തി പകരാൻ, ഒരു ഇടനില കൂടിയേ തീരൂ. എൻജിൻ വേഗത്തിനും ലഭ്യമായ ശക്തിക്കും ഒരു നിശ്ചിത പരിധിയുണ്ട്. കാർ ഉപയോഗിക്കുമ്പോഴുള്ള സാഹചര്യം അനുസരിച്ച് ചക്രങ്ങളിൽ എത്തേണ്ട ശക്തി വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും. ഇതു കൃത്യമായി നൽകുക എന്നതാണു ഗിയർ ബോക്സിന്റെ ധർമം. വളവുകൾ തിരിയുമ്പോൾ അകത്തെ ചക്രം കുറഞ്ഞ വേഗത്തിലും പുറത്തെ ചക്രം കൂടിയ വേഗത്തിലും കറങ്ങേണ്ടതുണ്ട്. ഇതു സാധ്യമാക്കുന്നത് ഡിഫറൻഷ്യൽ എന്ന ഗിയർ സംവിധാനമാണ്. സാങ്കേതികമായി പറഞ്ഞാൽ ഗിയർ ബോക്സും ഡിഫറൻഷ്യലും ചേർന്ന, ട്രാൻസ്മിഷൻ എന്നു പൊതുവേ പറയുന്ന യന്ത്രസംവിധാനമാണ് കാറുകളുടെ ചക്രങ്ങളിലേക്കുള്ള ശക്തി കൃത്യമായി എത്തിക്കുന്നത്. 

ആദ്യകാല ട്രാൻസ്മിഷൻ

ആദ്യകാല കാറുകളിൽ പൽച്ചക്രവും ചെയിനും ഉപയോഗിച്ചാണ് എൻജിന്റെ ശക്തി ചക്രങ്ങളിൽ എത്തിച്ചിരുന്നത്. പക്ഷേ, അവിടെയും ഒരു ഡിഫറൻഷ്യൽ സംവിധാനമുണ്ടായിരുന്നു. 1894 ൽ ആണ് ഫ്രഞ്ചുകാരനായ പാൻഹാഡും ലെവാസ്സറും ചേർന്ന് ഒരു മൂന്നു സ്പീഡ് ഗിയർബോക്സ് രൂപകൽപന ചെയ്തത്. ഇതിൽനിന്നാണ് ആധുനിക ഡ്രൈവർ നിയന്ത്രിത (മാനുവൽ) ഗിയർ ബോക്സുകളുടെ തുടക്കം. ഈ സംവിധാനത്തിൽ എൻജിനും ഗിയർ ബോക്സിനുമിടയിൽ ക്ലച്ച് എന്നൊരു സംവിധാനം കൂടിയുണ്ട്. ഒരു ഗിയർ അനുപാതത്തിൽനിന്നു മറ്റൊന്നിലേക്കു മാറ്റുമ്പോൾ എൻജിനും ഗിയർബോക്സുമായുള്ള ബന്ധം തൽക്കാലത്തേക്കു വിച്ഛേദിക്കുകയും ഗിയർ മാറ്റം കഴിഞ്ഞ് ഇതു പുനഃസ്ഥാപിക്കുകയും ചെയ്യുന്നത് ക്ലച്ച് ഉപയോഗിച്ചാണ്. വിവിധ ഗിയർ അനുപാതങ്ങൾ സാധ്യമാക്കാനുള്ള ഗിയർവീലുകൾ, അവ ഉറപ്പിച്ചതോ നീങ്ങുന്ന രീതിയിലുള്ളതോ ആയ ഷാഫ്റ്റുകൾ ഇവയെല്ലാം കൃത്യമായി വിന്യസിച്ച ഒരു ലോഹനിർമിതമായ പെട്ടി എന്നിവ ചേർന്നതാണ് ഗിയർബോക്സ്. 

ഗിയർ ബോക്സിന്റെ പ്രവർത്തനം

സാധാരണഗതിയിൽ എൻജിനിൽനിന്നു ശക്തി സ്വീകരിക്കുന്ന ഇൻപുട്ട് ഷാഫ്റ്റ്, ഉറപ്പിച്ച ഗിയറുകളുള്ള കൗണ്ടർഷാഫ്റ്റ്, നീങ്ങുന്ന ഗിയറുകളുള്ള ഔട്ട്പുട്ട് ഷാഫ്റ്റ് എന്നിവയാണ് ഇതിലുണ്ടാകുക. കൂടാതെ ഘർഷണം കുറയ്ക്കാനുള്ള ബെയറിങ്ങുകൾ, ഗിയറുകൾ നീക്കാനുള്ള ഫോർക്കുകൾ, എൻജിൻ ഗിയർ ബോക്സ്–വേഗം ഏകീകരിക്കാനുള്ള സിംക്രണൈസറുകൾ എന്നിവയും ഗിയർ ബോക്സിന്റെ ഭാഗമാണ്. ഗിയർ ബോക്സിലെ ചലിക്കുന്ന ഘടകങ്ങളുടെ ഘർഷണവും തൻമൂലമുണ്ടാകുന്ന ചൂടും കുറയ്ക്കാനായി സവിശേഷമായ ഓയിൽ (ഗിയർ ഓയിൽ) ഇതിൽ നിറച്ചിരിക്കും. ആദ്യകാല മാനുവൽ ഗിയർ ബോക്സുകളിൽ എൻജിന്റെയും ഗിയർവീലുകളുടെയും കറക്കവേഗം ഏകീകരിക്കാനുള്ള സംവിധാനം ഉണ്ടായിരുന്നില്ല. അതുകൊണ്ട്  അനുപാതം മാറ്റുമ്പോൾ ഗിയർ വീലുകളിൽ ആഘാതമുണ്ടാകുകയും ഇത് അവയുടെ ആയുസ്സു കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്തിരുന്നു. ഈയിനം ഗിയർ ബോക്സുകൾ പക്ഷേ, ഏറെക്കാലം ട്രക്കുകളിലും ബസുകളിലും ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത് അവയിലെ എൻജിനുകൾ താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ വേഗപരിധിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നവയായതുകൊണ്ടാണ്. 

സിംക്രണൈസേഷൻ എന്നറിയപ്പെടുന്ന വേഗ ഏകീകരണം ഇല്ലാത്ത മറ്റൊരിനം മാനുവൽ ഗിയർ ബോക്സ് കൂടിയുണ്ട്. സീക്വൻഷ്യൽ ഗിയർബോക്സ് എന്ന ഈയിനം മോട്ടർസൈക്കിളുകളിലും മത്സരക്കാറുകളിലും ഇപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. ഇതിൽ ആദ്യത്തെ ഗിയർ അനുപാതത്തിൽ (ഫസ്റ്റ് ഗിയർ) നിന്നു ക്രമാനുഗതമായി മാത്രമേ അടുത്ത ഉയർന്ന അനുപാതങ്ങളിലേക്ക് (സെക്കൻഡ്, തേർഡ്, ടോപ്പ്) മാറ്റം സാധിക്കുകയുള്ളൂ. 

മാനുവൽ ട്രാൻസ്മിഷൻ

മാനുവൽ ഗിയർ ബോക്സിലുണ്ടായ  പ്രധാന പരിഷ്കാരം സിംക്രണൈസേഷൻ സംവിധാനമാണ്. ഇതു ശബ്ദരഹിതവും സുഗമവുമായ ഗിയർമാറ്റം സാധ്യമാക്കി. എൻജിന്റെ കറങ്ങൽ ശക്തി പകരുന്ന ഇൻപുട്ട് ഷാഫ്റ്റിന്റെ വേഗവും ചേർന്നു കറങ്ങാൻ നീക്കപ്പെടുന്ന ഗിയറിന്റെ വേഗവും ഏകീകരിക്കാൻ  ഇതിന്റെ രൂപകൽപനയ്ക്കു കഴിയും. ഗിയർ അനുപാതം മാറ്റുന്നത് പൂർണമായും ഡ്രൈവറുടെ നിയന്ത്രണത്തിലായതിനാൽ ഗുണവും ദോഷവുമുണ്ട്. താൽപര്യത്തിനനുസരിച്ചുള്ള പ്രതികരണം ലഭിക്കുമെങ്കിലും കാറിന്റെ റോഡിലെ പ്രകടനവും ഇന്ധനക്ഷമതയും ഡ്രൈവറുടെ വൈദഗ്ധ്യത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കും. മുൻവീൽ ഡ്രൈവ് സംവിധാനത്തോടെയാണ് മാനുവൽ ഗിയർ ബോക്സിന്റെ രൂപകൽപനയിൽ മറ്റൊരു പ്രധാന മാറ്റം വന്നത്. ഡിഫറൻഷ്യൽ കൂടി സംയോജിപ്പിച്ച ട്രാൻസാക്സിൽ സംവിധാനത്തിന്റെ ആവിർഭാവത്തോടെ മുൻവീൽ ഡ്രൈവ് കാറുകളിലെ ഗിയർ ബോക്സിന്റെ ആന്തരികഘടനയിലും മാറ്റമുണ്ടായി. ലഭ്യമായ ഗിയർ അനുപാതങ്ങളുടെ എണ്ണം മൂന്നിൽനിന്ന് ആറുവരെയായതാണ് മറ്റൊരു പ്രധാന മാറ്റം. 

ഓട്ടമേറ്റഡ് മാനുവൽ ട്രാൻസ്മിഷൻ (എഎംടി)

ഓരോ തവണ ഗിയർ അനുപാതം മാറ്റാൻ ക്ലച്ച് പ്രവർത്തിപ്പിക്കേണ്ട അവസ്ഥ ഒഴിവാക്കാനുള്ള ശ്രമത്തിൽനിന്നാണ് സെമി ഓട്ടമാറ്റിക് ഗിയർ ബോക്സുകളുടെ ആവിർഭാവം. അറുപതുകളിൽ ഇംഗ്ലണ്ടിൽ ഇറങ്ങിയ ചില കാറുകളിൽ മാനുമാറ്റിക്, ന്യൂട്ടൺ ഡ്രൈവ് എന്നീ പേരുകളിൽ ഡ്രൈവർക്ക് ക്ലച്ച് ഉപയോഗിക്കാതെ ഗിയർമാറ്റം നടത്താവുന്ന സംവിധാനം ഉണ്ടായിരുന്നു. 

ഒരു സെൻട്രിഫ്യൂഗൽ ക്ലച്ച് ഉപയോഗിച്ചായിരുന്നു ഇവയുടെ പ്രവർത്തനം. ക്ലച്ചിന്റെ പ്രവർത്തനം വാക്വം നിയന്ത്രിതമായ സംവിധാനത്തിലൂടെ നടത്തി ഗിയർ മാറ്റം സാധ്യമാക്കുകയാണ് ഇവ ചെയ്തിരുന്നത്. ഇതിന്റെ ആധുനികരൂപമാണ് ഇപ്പോൾ പ്രചാരത്തിലുള്ള എഎംടി. 2014 ൽ മാരുതി സെലേറിയോയിലൂടെ ഇതു നാട്ടിലെത്തി. ഇതിൽ ക്ലച്ചിന്റെ പ്രവർത്തനം നിയന്ത്രിക്കുന്നത് ചില സെൻസറുകളുടെ സഹായത്തോടെ ട്രാൻസ്മിഷൻ  കൺട്രോൾ യൂണിറ്റ് എന്ന ഇലക്ട്രോണിക് സംവിധാനമാണ്.  ഇതിൽനിന്നുള്ള നിർദേശമനുസരിച്ച് ഒരു ഹൈഡ്രോളിക് ഉപകരണമാണു ഗിയർ മാറ്റം നടത്തുന്നത്. ഹൈഡ്രോളിക് സംവിധാനത്തിനു പകരം ഇലക്ട്രിക്കൽ ഉപകരണമാണ് ഹ്യുണ്ടേയിയുടെ പുതിയ സാൻട്രോ, നിയോസ് എന്നിവയിലുള്ളത്. 

ഇരട്ട ക്ലച്ച് ഓട്ടമാറ്റിക് (ഡിഎസ്ജി)

ലളിതമായ എഎംടിയെ അപേക്ഷിച്ച് അതിസങ്കീർണമാണ് ഡിഎസ്ജി (ഫോക്സ്‌വാഗൻ), ഡിസിടി (ഹ്യുണ്ടെയ്) എന്നീ പേരുകളിലറിയപ്പെടുന്ന ഇരട്ട ക്ലച്ച് ഓട്ടമാറ്റിക് ഗിയർ ബോക്സ്. ഇതിൽ രണ്ടു ക്ലച്ചുകളും രണ്ടു ഗിയർ ഷാഫ്റ്റുകളും ഉണ്ട്. ഒരു ക്ലച്ചിന്റെ നിയന്ത്രണത്തിൽ 1, 3, 5 എന്നീ ഗിയറുകളും മറ്റൊന്നിൽ 2, 4, 6 എന്നീ ഗിയറുകളുമാണുള്ളത്. ഒരു ഇലക്ട്രോണിക്  യൂണിറ്റ് ഗിയർ മാറ്റം നിയന്ത്രിക്കുന്നു. ഒരു ഗിയറിൽ ഓടുമ്പോൾത്തന്നെ അടുത്ത ഗിയർ പ്രവർത്തനയോഗ്യമായ അവസ്ഥയിൽ തയാറായിരിക്കും. നിയന്ത്രണ യൂണിറ്റ് ഒരു ക്ലച്ചിന്റെ  പ്രവർത്തനത്തിൽനിന്ന് അടുത്തതിലേക്കുള്ള മാറ്റം കാറിന്റെ പ്രവർത്തനസാഹചര്യം അനുസരിച്ചു നടപ്പാക്കാം. ഗിയർമാറ്റം അതിവേഗം നടക്കുന്നതിനാൽ മികച്ച പ്രകടനവും ഡ്രൈവിങ് അനുഭവവുമാണ് ഫലം. എന്നാൽ ക്ലച്ചിന്റെ ഉയർന്ന തേയ്മാനം, നിർമാണച്ചെലവ്, സങ്കീർണത എന്നിവ‍ ഇതിന്റെ ഉപയോഗം വ്യാപകമാകുന്നതിന് നിലവിൽ വിലങ്ങുതടിയാണ്. 

ടോർക് കൺവെർട്ടർ ക്ലച്ച് (ഓട്ടമാറ്റിക് ട്രാൻസ്മിഷൻ)

പൂർണമായും ഡ്രൈവർ ഇടപെടൽ ഇല്ലാത്ത ഓട്ടമാറ്റിക് ഗിയർബോക്സ് രൂപകൽപനയാണ് ടോർക്ക് കൺവെർട്ടർ എന്നറിയപ്പെടുന്ന സംവിധാനം. അമേരിക്കയിലാണ് ഇതിന്റെ തുടക്കം. ഏറെ പ്രചാരമുള്ളതും അവിടെത്തന്നെ. ക്ലച്ചിനു പകരം ഫ്ലൂയിഡ് കപ്ലിങ് അഥവാ ടോർക്ക് കൺവെർട്ടർ എന്ന സംവിധാനമാണ്. സാധാരണ ഗിയർ ബോക്സിന്റെ സ്ഥാനത്ത്. സവിശേഷ രൂപകൽപനയുള്ള പ്ലാനറ്ററി ഗിയർ സംവിധാനവും. ഇലക്ട്രോണിക് നിയന്ത്രണങ്ങൾ ഒന്നുമില്ലാത്ത രൂപകൽപനയായിരുന്നു ആദ്യകാല അമേരിക്കൻ കാറുകളിൽ.  റിവേഴ്സ് ഉൾപ്പെടെ നാലു ഗിയറുകൾ മാത്രമുള്ള ഇവ, ഇന്ധനക്ഷമത കുറവാണെങ്കിലും  അനായാസമായ ഡ്രൈവിങ് അനുഭവം നൽകി. തുടർന്ന് ഈയിനം ഗിയർ ബോക്സുകളിൽ ഏറെ പരിഷ്കാരങ്ങൾ വന്നു. കൃത്യമായി പരിപാലിച്ചാൽ ദീർഘകാലം നീണ്ടുനിൽക്കുന്ന ഇവ മധ്യനിര, ആഡംബരകാറുകളിലാണ് കൂടുതലും ഉള്ളത്. നാട്ടിൽ ഹ്യുണ്ടെയിയുടെ ഗ്രാൻഡ് ഐ10 ന് ഈയിനം ഓട്ടമാറ്റിക് ഗിയർ ബോക്സ് ഉണ്ടായിരുന്നു. ആദ്യകാലത്തെ നാലു ഗിയർ അനുപാതങ്ങൾ ഇപ്പോൾ ടൊയോട്ട, ജിഎം എന്നിവരുടെ പത്തു ഗിയർ അനുപാതങ്ങളിലെത്തിനിൽക്കുന്നു. 

കൺടിന്യുവസ്‌ലി വേരിയബിൾ ട്രാൻസ്മിഷൻ (സിവിടി)

നിശ്ചിത ഗിയർ അനുപാതങ്ങൾക്കു പകരം ഒരു പരിധിയിൽ അനന്തമായ അനുപാതങ്ങൾ സാധ്യമാക്കുന്നതാണ് കൺടിന്യുവസ്‌ലി വേരിയബിൾ ട്രാൻസ്മിഷൻ അഥവാ സിവിടി. രണ്ടു ഭാഗങ്ങളായുള്ള വ്യാസം അനുസ്യൂതമായി വ്യത്യസ്തപ്പെടുത്താവുന്ന രണ്ടു കപ്പികളും അവയെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന ബെൽറ്റ് അല്ലെങ്കിൽ ചെയിനും ആണ് ഇതിന്റെ പ്രധാന ഭാഗങ്ങൾ. കാറിന്റെ പ്രവർത്തന സാഹചര്യമനുസരിച്ച് ആവശ്യമാകുന്ന ശക്തി ചക്രങ്ങളിലെത്തിക്കാൻ പാകത്തിന് തുടർച്ചയായി കപ്പികളുടെ വ്യാസവും തന്മൂലം ഗിയർ അനുപാതവും മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കും. ഏറ്റവും കാര്യക്ഷമമായ  എൻജിൻ വേഗത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കാൻ വഴിയൊരുക്കുന്നതിനാൽ ഇവ മികച്ച ഇന്ധനക്ഷമത നൽകും. നാട്ടിൽ നിസാൻ (സണ്ണി, മൈക്ര), മാരുതി (ബലീനോ), ഹോണ്ട  (ജാസ്, സിറ്റി) എന്നിവയാണ് ഈ ഗിയർ ബോക്സ് കൂടുതലായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്. 

രണ്ടു പെട്രോൾ, ഒരു ഡീസൽ എൻജിനോടൊപ്പം മാനുവൽ ഗിയർബോക്സ് കൂടാതെ ഡീസലിന് ടോർക്ക് കൺവെർട്ടർ ഓട്ടമാറ്റിക്, 1.5 ലീറ്റർ പെട്രോളിന് സിവിടി 1.4 ലീറ്റർ ടർബോ പെട്രോളിന് ഡിസിടി എന്നിവയും. ഹൈബ്രിഡ് കാറുകളിൽ സാധാരണ എൻജിനും ഇലക്ട്രിക് മോട്ടോറും ഉപയോഗിക്കുന്നതിനാൽ സാധാരണ (മാന്വൽ അഥവാ ഓട്ടമാറ്റിക്) ഗിയർ ബോക്സ് കൂടിയുണ്ടാകും. എന്നാൽ പൂർണമായും ഇലക്ട്രിക് ആയ കാറുകളിൽ ഒരു സ്പീഡ് ഗിയർ ബോക്സിന്റെ ആവശ്യമേയുള്ളൂ. മോട്ടർ കറങ്ങിത്തുടങ്ങുമ്പോൾ മുതൽ ഉയർന്ന ടോർക്ക് ലഭ്യമായിരിക്കും എന്നതാണ് കാരണം.

തൽസമയ വാർത്തകൾക്ക് മലയാള മനോരമ മൊബൈൽ ആപ് ഡൗൺലോഡ് ചെയ്യൂ
MORE IN AUTO TIPS
SHOW MORE
FROM ONMANORAMA